基于PLC控制的太阳能自动跟踪系统

为了更好的利用太阳能，自动跟踪系统越来越多的应用于太阳能行业中。基于可编程逻辑控制器(PLC)的太阳能电池板自动跟踪系统，包括硬件和软件两部分，其中硬件包括PLC输入输出端口、信号处理单元、驱动部分;软件包括PLC的控制和监控程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏电池板能实时跟踪太阳关照，从而最大限度的获得太阳能，有效地提高太阳能的利用率和光伏发电系统的效率，降低了光伏并网发电成本，具有理论研究意义和应用推广价值。 【基于PLC控制的太阳能自动跟踪系统】是一种高效利用太阳能的技术，它通过精确跟踪太阳的位置，确保光伏电池板始终接收最大的光照强度，从而提升太阳能转换效率。系统主要由硬件和软件两部分构成。 硬件部分包括可编程逻辑控制器（PLC）的输入输出端口、信号处理单元和驱动部分。PLC作为核心控制元件，负责接收和处理来自各种传感器的数据。输入输出端口用于连接和控制外部设备，如旋转电机和限位传感器。信号处理单元则用于解析和处理来自环境的信号，例如太阳位置信息。驱动部分由电机和传动装置组成，它们根据PLC的指令驱动电池板进行高度角和方位角的调整。 软件部分包含PLC的控制程序和监控程序。控制程序基于特定的算法和公式，计算出太阳实时的高度角和方位角，然后向驱动部分发送指令。监控程序则负责系统运行状态的监测和参数设置，可以通过文本显示器进行人机交互。 跟踪系统按照驱动方式分为单轴和双轴跟踪系统，而从主控单元类型来看，本系统采用的是PLC控制的视日运动轨迹双轴自动跟踪。系统利用经纬度、时区等信息，计算出太阳在天空中的确切位置，并通过电机驱动太阳能电池板进行实时跟踪。 在硬件设计上，系统采用了和利时LM PLC作为主控单元，具有紧凑的结构、灵活的配置和丰富的指令。LM3108 CPU模块和LM3310扩展模块分别负责数字输入/输出和模拟输入，同时具备RS232和RS485通讯接口，方便与其他设备通信。跟踪装置由底座、立轴、横轴、两台旋转电机和传动齿轮等组成，能够独立调整高度角和方位角。 软件设计方面，系统具备高度的灵活性，跟踪模式的判断完全由软件完成，可以根据地理位置和气候条件进行适应性调整。同时，可以通过添加光强传感器和风力传感器等多传感装置，增强系统的安全性和控制精度。风力传感器可以防止大风条件下对系统的损害，而限位传感器则确保电池板在移动时不会超出设定范围。 通过这种PLC控制的自动跟踪系统，不仅能提高太阳能的利用率，还能降低光伏发电的成本，对于大规模的光伏太阳能阵列，可以通过LM PLC的通讯功能进行集中控制，实现更高效的能源管理。 总结来说，基于PLC控制的太阳能自动跟踪系统是现代太阳能技术的重要组成部分，它通过精准的控制策略，实现了对太阳能的最大化利用，具有广阔的应用前景和科研价值。随着技术的不断发展，这类系统将为清洁能源的推广和普及提供有力支持。